Ωmega Labs

Atomfegyverek felosztása:

A nukleáris fegyvereket fel lehet osztani a magreakciók lefolyása, és az atombomba felépítése alapján. A magfúziós és fissziós felosztás kevésnek bizonyult. A fegyver típusok skálája ennél szélesebb, mint ahogy azt csak 2 csoportra osszuk fel. Minden nukeáris fegyvernek szüksége van valamilyen fisszionáló (hasadó) anyagra, hogy a kezdeti energiát biztosítsa.
Az atombomba kifejezés olyan fegyverre utal, ahol az atomok nem maradnak épek a robbanás után (ellenétben a nem hasadó anyagokból készült robbanóanyagokkal). De atombombának csak a tisztán hasadó anyagot tartalmazó bombát nevezzük. Együttesen mindegyiket nukleáris fegyvernek nevezhetjük, mivel mindegyik azon az elven alapul, hogy az atommagok átalakításából nyerünk plusz energiát. A fúziós fegyvereket hidrogénbombáknak nevezzük, mivel az elsődleges reakciók a hidrogén valamely izotópjait használják ‘üzemaynagként’. Az első fúziós bomba terveknél még csak deutérium (nehézhidrogén) szerepelt fúzióra képes anyagként a bombában. A fúziós fegyvereket termonukleáris fegyvernek nevezik a nagy hőigénye miatt, ami a fúziós reakcióhoz kell.

A mértékegységek problémája:

A metrikus rendszer már 1875 óta létezett, az SI rendszert 1960-ban vezették be. De ezt sok helyen nem kezdték alkalmazni, Pl. amerika, Nagy-Britannia, mivel ott előzőleg már más egységeket használtak, így létrejött néhány nem SI rendszerbeli egység, ezek közt a ‘tonna’ kifejezés is, melyet a nukleáris fegyverek eneriájának nagyságához társítunk. Viszont az angol, amerikai, és SI rendszerbeli tonna más-más értéket jelöl. De a curie, röntgen, red, rad stb. is SI rendszeren kívüli egység, ma már nem használjuk őket. Az említett atomhatalmak nem törekedtek ezek egységesítésére, és így különböző értékeket jelöl az angol-amerikai- SI tonna. Viszont az energiát jelölő tonna kifejezés metrikus, így az MT, Mt, mt is ugyanúgy megatonnát jelöl.
A nukleáris fegyvereknél energiát jelöl, ami megmutatja, hogy hány tonna normális robbanóanyagnak felel meg a kibocsájtott energia, ahol a robbanóanyag a TNT. Viszont melyik típusú tonnát határozták meg ehhez? Illetve a TNT robbanóereje sem tisztázott, mivel az nem egy állandó, függ a sűrűségétől, minőségétől. A riportok 980-1100 kalória/g -ról szólnak. Ezért a mértékegység tisztázására azt mondták, hogy 1 kt = 1012  kalória (4,183 x 1012 J) Azt figyelembe kell venni, hogy a nukleáris fegyverek a kinetikus energia melett komoly radioaktív sugárzást is produkálnak, ami szintén a kilotonnákban megdott energiába értendőek, így egy 1kt-ás atombomba, és 1kt-nyi robbanóanyag közül a robbanóanyag az, ami nagyobbat robban.
A jelölésben sem tisztázott, hogy a kis, vagy nagybetűvel írt tonna közül melyik mit jelöl, az energiát, vagy a súlyt, miközben mindkét jelölés szerepel az irodalmakban. Ezért nem érdemes különbséget tenni.

Tiszta hasadásfegyver:

A fissziós bomba (atombomba) fő energia forrása a hasadóanyag energiája, mely plutónium, vagy urán, szuperkritikus súlyban, egymástól elválasztva. Az első atombombát trinity névre keresztelték (szentháromság), mely után sor került az első éles bevetésre is, a jól ismert két célponttal, Nagasakival, és Hiroshimával (Little Boy, Fat Man). Az előfeltételt ezzel megteremtették, hogy fejlesszék az atomfegyevereket. Manapság az USA, Oroszország, Nagy-Britannia, Franciaország és Kína rendelkeznek atomfegyverekkel. A legfrisebb atomhatalmak : India, Dél-Afrika, és Izrael.
A hasadó bombáknak vannak korlátai:
 1. Minél több a hasadó anyag, annál nehezebb azt tárolni a robbantásig.
 2. A szuperkritikus tömeg összehozása is egyre nehezebbé válik, mivel ha nem egyszerre történik a hasadó anyag egyberobbantása, akkor nagyon sok szabad neutron veszik kárba, ezáltal nagyon romlik a hatásfok. Eddig talán a legjobb hatásfokú atombomba az Ivy King volt (500kt 1952 november 15), de pontos információk nincsenek a hatásfokáról.

Egyesült hasadásos/fúziós fegyverek:

Minden olyan atomfegyver, ami nem tisztán hasadással robban, az arra használja a fúziós energiát, hogy növelje a romboló hatását. Minden nukleáris fegyver, ami fúziót használ arra, hogy megnövelje az energiáját, arra használja a fissziós energiát, hogy ‘tüzelőként’ használja azt a fúzió beindításához.

Fejlesztett hasadásbombák:

Ezek a bombák is használnak fúziós, és fissziós energiát, de a fúziót arra használják, hogy neutronokat termeljenek (deutérium-trícium párossal). A nagy neutronfluxus megnöveli a hasadásarányt a magban, így több hasadó anyag képes részt venni a reakcióban. A csak tiszta fissziós bombák hasadóanyag-felhasználása (mondhatjuk hatásfoknak is) mindössze 20%. A Hiroshimára ledobott bomba hatásfoka 1,4% volt mégis hatalmas  pusztítást vitt véghez. A fejlesztett hasadásbombák ezzel ellentétben csaknem 100% hatásfokkal üzemelhetnek, azaz a teljes hasadó anyagot képesek a reakcióban felhasználni. Az első ilyen bomba a Greenhause Item volt (45,5kt 1951.május 24). A bombában folyékon nehézhidrogén-trícium gáz volt. Az új technológia megduplázta a bobma erejét.

Lépcsőzetes fegyverek:

Ezt a fegyvert gyakran nevezik Teller-Ulam-nak, vagy hasadás-fúzió, vagy hasadás-fúzió-hasadás fegyvernek. Ezek az eszközök könnyű elemek izotópjait (hidrogén, lítium) használják, hogy eltűntessék a töltetnagyság határait, és csökkentsék a költségeket, főleg a drága plutónium, és urán tekintetében, és nem utolsó sorban a bombák súlyát is.
A fúziós reakció egy elszigetelt helyen történik, mely el van választva a fissziós anyagtól. A fissziós hasadó anyag röntgensugarait használják fel arra, hogy összenyomja a fúziós üzemanyagot. Az energia begyújtja a fúziót a könnyű elemekben középpontjában. Ezt a fúziós energiát egy újabb, nagyobb fúzióhoz használja fel, ami a 3. lépcső. Ez a kialakítás megengedi, hogy bármekkora legyen a bomba töltete.
A fúziós energiát arra használják, hogy két úton növeljék a töltet energiáját:
1. közvetlenül a fúzió által kibocsájtott energiát növelik
2. a nagy energiájú, gyors neutronokat használják fel arra, hogy a fissziós stádiumban több energiát szabadítsanak velük fel.
Az egyik legnagyobb valaha robbantott bomba (Tsar bobma 1961. október 30) is ebbe a kategóriába tartozott (hasadás-fúzió-hasadás). A Novaya Zemlya felett 4000 méterrel felrobbantott bomba 50Mt töltetű volt, melyet a Szovjetúnió készített. A bomba nagyon tiszta lefolyású volt, 97%-os fúzióval.

Az ébresztőóra, Sloika teszt:

A tervre először Teller Ede jött rá, de tőle függetlenül Andrei Sakharov és Vitalii Ginzburg is kifejlesztette. Míg Teller ezt ‘Alarm Clock’-nak azaz ébresztőórának nevezte, addig a szovjetek sloikának. A kialakítása gömbhéjas szerkezetű. A közepén van egy fisszionáló anyag, általában U235/Pu239, ezt körülveszi egy fissziós U238 réteg, majd Li6 deuterid, egy fúziós U238 kapszula, végül a nagy erejű robbanóanyag. A folyamat úgy kezdődik, mint egy normális atombombánál. A belső hasadó anyag berobban és összehúzódik, közben hatalmas hőmérsékletet termel, ami a fúziót beindítja a Li6-deuteridben. A reakció által termelt neutronok pedig létrehozzák a hasadás-fúzió-hasadás láncreakciót. A Lítium6 a lassú neutronok hatására tríciummá alakul, amely a deutériummal együtt fúzionál, és gyors neutronokat termel. Ezek a gyors neutronok segíteken a hasadásban, a folyamat így önfenntartóvá válik, amíg az összes anyagot fel nem emésztik a reakciók. A fúzió hatásfoka kb. 15-20%, melynél jobbat nem sikerült csinálni. Ez a kialakítás a csak tisztán fissziós bombákhoz hasonlóan rendelkezik töltethatárral, így a problémái is hasonlóak.

Neutronbombák:

A neutronbombák, azaz növelt sugárzású fegyverek (enhanced radiation ER warheads) kialakítása egy normál fúziós bombáéhoz hasonlít, de a neutronokat nem nyeletik el a bomba falában, hanem engedik megszökni. Az így létrejövő ionizáló neutronsugárzás nagyon pusztító hatású, és a legtöbb sugárzás elleni védőeszközzel, ami többek közt gamma sugárzás ellen is jó, az nem jó a neutronok ellen. A sugárzás csak a robbanás pillanatában következik be, és nem marad utána radioaktivitás. Az USA azért fejlesztete ki, hogy megóvja magát a Szovjetúnió rakétái ellen. A rakétákat ugyanis a neutronbomba sugárzása megrongálja, így azok ellen be lehet vetni. Taktikai neutronbombákat az emberek ellen vetettek volna be, ugyanis a személyes védőöltözékek nem védték volna meg őket a neutronokkal szemben. A gyors neutronok még a tankokba is behatolnak, és képesek a személyzetet megölni. A kisebb neutronbombák hatótávolsága kb 1 km, ott még az emberek megkapják a több, mint 600 rad-os dózist, mely azt jelenti, hogy az azt a dózist kapott emberek legalább fele meghal. A neutronok roncsoló hatása csak több óra után jelentkezik, így ezzel is számolni kell.
A neutronbombák kialakításánál a fisszió csak egyfajta fúziós anyagot gyújt be, mégpedig D-T fúziót. A deutérium-trícium fúziónak az az előnye, hogy 80%-ban neutronok kinetikus energiájaként adja le az energiát, a fennmaradó 20% csupán lökéshullám és hőenergia. A 14,7MeV-os neutronok nagyon roncsoló hatásúak, és egy 0,5kt-s atombomba elég, hogy beindítsa a reakciót. Ezért elég csak kisebb neutronbombákat gyártani. A nagy neutronfluxusba fektetett energia miatt a bomba épen hagyja a házakat (csak kis lökéshullám van) de az élőlényeket megöli. Illetve aktívvá tehet néhány anyagot.
A hátránya a neutronbombának, hogy a tríciumot drága előállítani, és tárolás közben gyorsan elfogy (tekintve, hogy 12 év a felezési ideje). Egy 1kt-s neutronbomba deutérium igénye 5g, tríciumból pedig 12grammnyi szükséges.

A kobaltbomba:

A kobalt bombák kialakítása a fisszió-fúzió-fissziós bombákéra emlékeztet, csak abban különbözik tőle, hogy a 2. lépcsőben a fúziós anyagok egy nem aktív anyaggal, Co-59-el veszik körbe. A fúzió beindulásakor a Co-59 köpeny felfogja a neutronokat, amely így egy nagyon radioakív anyaggá, Co-60-á alakul. Az így keletkezett izotóp besegít a 3. lépcső fissziójába, ezáltal gyorsabb lefolyású lehet a reakció. Tulajdonképpen a kobaltozást ‘besózásnak’ nevezik. A kobalt helyett használnak arany-197, tantál-181, cink-64-et még. Hogy használható legyen egy izotóp elsősorban könnyen előállíthatónak kell lennie, és a neutronsugárzás után erős gamma sugárzást kell, hogy produkáljon.
A kobaltbomba ötlete Szilárd Leótól származik, aki 1950-ben publikálta ötletét. Eredetileg nem fegyvernek szánta, de szerinte képes lenne minden embert megölni a Földön.
A kobalt-60 aktivitása sokkal veszélyesebb, mint az U-238-é. Az oka az, hogy a Co-60 nagyon erős sugárzást bocsájt ki, és a felezési ideje több év. Így képes messzire eljutni a levegőben, úgy, hogy nem veszít sokat radioaktivitásából. A kobalt-60 átal kibocsájtott gamma sugárzás pedig nagyon erős. Ez a két dolog teszi a kobalt bombát rendkívül veszélyessé.
A kobalt bombát még nem építették meg, és valószínűleg nem is fogják veszélyességénél fogva
.

2006-2012   © Omega Labs